雙絲電弧噴涂Ni-Al過程金屬熔滴行為

王吉孝

（機械科學研究院哈爾濱焊接研究所，黑龍江 哈爾濱 150028）

0 前言

雙絲電弧噴涂在噴涂材料及熱源上與超音速火焰噴涂和大氣等離子噴涂兩種工藝具有不同的特點。電弧噴涂熔滴的產生也與二者大有不同。在電弧噴涂中，兩根導電絲之間產生電弧，在導電絲尖端產生微小熔池，在電弧引力場、重力場和表面張力等作用下，產生熔融狀態的熔滴粒子。Milind K等[1]認為，在霧化氣體作用下，先后形成一次分散熔滴粒子和二次分散熔滴粒子；Hsian L P等學者[2]在試驗中觀察到二次分散熔滴粒子的尺寸分布服從簡單的正態分布。

飛行熔滴粒子的雷諾數大小是由霧化氣體的壓力決定的，進而影響熔滴粒子的霧化行為、飛行行為和撞擊基體的凝固行為。在電弧噴涂過程中，霧化氣壓力越大，使一次分散熔滴粒子形成的拖曳力也越大，金屬液滴駐留絲材尖端的時間越小，在送絲速度一定的條件下，單位時間內從絲材尖端脫離的一次分散熔滴粒子的數量增多，這將導致飛行熔滴粒子的尺寸減小[3]。本文分析熔滴的變形和破碎行為，揭示熔滴粒子速度的飛行動力學規律，同時對熔滴撞擊基體的變形及凝固過程進行分析，這將對設計合理的噴涂工藝起到積極的指導作用。

1 雙絲電弧噴涂過程熔滴破碎行為

國內外學者對熔滴變形和破碎提出了不同的破碎模型。熔滴的破碎是一個非常復雜的過程，尤其是在電弧噴涂過程中，熔滴不但受到霧化氣體的作用，還將受到電弧特性的影響。……